Агрегат для очищення виробів від забруднень

1. Агрегат для очищення виробів від забруднень, що містить тепло- і звукоізоляційну камеру з герметичною кришкою, робочий орган як джерело акустичних коливань, балон зі стисненим газом для створення надлишкового статичного тиску в зоні очищення виробів, який відрізняється тим, 3 29954 Поставлена задача підвищення якості й скорочення тривалості процесу очищення. Технічним рішенням поставленої задачі є те, що в агрегаті для очищення виробів від забруднень, що містить тепло- і звукоізоляційну камеру з герметичною кришкою, робочий орган як джерело акустичних коливань, балон зі стисненим газом для створення надлишкового статичного тиску в зоні очищення виробів, виріб установлено в цанговому патроні, який прикріплено до обертового валу електродвигуна, в центрі камери додатково встановлено один робочий орган, причому обидва робочих органа встановлені у взаємно перпендикулярних площинах і виконані у вигляді вісесиметричного прямоточного гідродинамічного випромінювача [6], камера обладнана електронагрівником миючої рідини, температуру якої контролюють за допомогою термодатчика й вольтметра з температурною шкалою. На Фіг.1 зображений робочий орган агрегату, виконаний у вигляді вісесиметричного прямоточного гідродинамічного випромінювача [6]. Він містить: корпус 1, штуцер 2 для підведення миючої рідини, обтічник 3, східчасту циліндричну перешкоду 4, кільцевий насадок 5, контргайку 6. На Фіг.2 представлено запропонований агрегат для очищення. Агрегат для очищення виробів від забруднень містить тепло- і звукоізоляційну камеру 2, установлену на монтажній рамі 1, фільтр миючої рідини 3, насос із регульованою витратою 4. Колектор 5 пов'язаний з насосом 4 забезпечує подачу миючої рідини в гідродинамічні випромінювачі 7, вхідні штуцери яких установлені у фланцях 12 герметичної кришки 13 і бічної стінки камери 2 у взаємно перпендикулярних площинах. Для контролю тиску нагнітання миючої рідини в гідродинамічні випромінювачі 7 використовуються манометри 6 і 11. Температура миючої рідини контролюється за допомогою термодатчика 9, сигнал від якого надходить через електричний роз'єм 8 до цифрового вольтметра 10 з температурною шкалою, наприклад, В7-27А. Для створення надлишкового статичного тиску робочий об'єм камери 2 через герметичну кришку 13, трубопровід і редуктор 15 приєднаний до балона 16 зі стисненим повітрям. Контроль надлишкового над атмосферним статичного тиску в камері 2 здійснюється за допомогою манометра 14. Оброблюваний виріб 19 установлюється в цанговому патроні 20, що прикріплений до вала електродвигуна 21. Вал електродвигуна 21 входить у камеру 2 через фланець 22 протилежної бічної стінки камери 2. При цьому гідродинамічні випромінювачі 7 і виріб 19 розташовані в центрі камери 2 у вертикальній площині її симетрії. Камера 2 обладнана електронагрівником 24, реверсивним насосом 25 з вентилем 26, патрубком 27 з вентилем. Герметизація камери 2 забезпечується болтами й ущільнювальними кільцями 17, 18, 23, виготовленими із лужностійкої гуми. З урахуванням агресивних властивостей робочої рідини камера 2, гідродинамічні випромінювачі 7, цанговий патрон 20, вал електродвигуна 21 і кор 4 пус електронагрівника 24 виготовляють із нержавіючої сталі, наприклад, Х18Н10Т. Забезпечення агрегату електроенергією й захист здійснюються за допомогою блоку електроустаткування й автоматики. Агрегат для очищення виробів від забруднень працює в такий спосіб. При знятій кришці 13 виріб 19, що очищається, фіксується в цанговому патроні 20. Вхідні штуцери гідродинамічних випромінювачів 7 установлюються у фланцях 12 таким чином, щоб витримувались певні технологічні зазори l і h між крайнім торцевим перетином випромінювача й оброблюваною поверхнею деталі. Відповідно до проведених експериментальних досліджень ці зазори лежать у межах (0,2...0,5)Dc, де Dc середній діаметр кільцевого сопла прямоточного гідродинамічного випромінювача (див. Фіг.1) [7-9]. Потім, за допомогою вентиля 26 і насоса 25, камера 2 заповнюється миючою рідиною так, щоб виріб 19, що очи щається, був затоплений на глибину 25...30см. Після герметизації кришки 13 включається електронагрівник 24 і миюча рідина нагрівається до заданої температури. Регулюючи вентиль редуктора 15 балона зі стисненим повітрям 16, у камері 2 установлюється заданий надлишковий статичний тиск. Потім включається насос 4, і миюча рідина з камери 2 через фільтр 3 надходить по трубопроводу до колектора 5, де вона розподіляється між вхідними штуцерами гідродинамічних випромінювачів 7. При досягненні оптимального режиму роботи випромінювачів 7, що контролюється манометрами 6 і 11, починається очищення виробу 19. У цей момент включається електродвигун 21 і виріб 19 починає обертатися з малою кутовою швидкістю (0,01...0,05рад/с), Обертання виробу 19, що очищається, сприяє рівномірній обробці його поверхні з зоні максимального кавітаційного ефекту випромінювачів 7. По закінченні циклу технологічної обробки, тривалість якого задається релем часу, автоматично відключається електроживлення агрегату і відкривається кришка 13. Рівень миючої рідини в камері 2 за допомогою насоса 25 знижується приблизно на 0,5...0,8м і очищений виріб 19 виймається із цангового патрона 20. Поза технологічним процесом очищення виробів, у міру забруднення й старіння миючої рідини, вона за допомогою реверсивного насоса 25 і вентиля 26 надходить в окрему ємність на регенерацію або повністю заміняється. Важкі забруднення осідають і видаляються через патрубок 27. Таким чином, пропоноване технічне рішення дозволяє створити принципово новий агрегат, робочі органи якого найбільш повно реалізують науково-обґрунтований спосіб очищення виробів, що використовує такі фізичні процеси, як інтенсивні пружні коливання, розвинена кавітація й спрямовані турбулентні потоки в миючій рідині [7-12]. Проведені раніше теоретичні й експериментальні дослідження енергетичних характеристик гідродинамічного випромінювача [6] показали, що в діапазоні гідростатичних тисків від 0,01МПа до 0,25МПа за рахунок підбора оптимальної швидкості стр уменя на виході з кільцевого сопла 5 29954 (20...70м/с) можна підвищити інтенсивність звукового поля в зоні розвиненої кавітації з 1,9 до 12Вт/см 2 [8-11]. Перевагою прямоточного гідродинамічного випромінювача [6], у порівнянні з електроакустичними перетворювачами, є наявність потужних турбулентних течій, що сприяють доставці миючої рідини до забрудненої поверхні виробів, а також руйнуванню забруднень та їхньої евакуації із зони очищення (швидкість течій у зоні очищення становить 10...25м/с) [7, 12]. Крім того, у прямоточного гідродинамічного випромінювача [6] відсутні вібраційні елементи конструкції, що зумовлює довгостроковий термін служби пропонованого робочого органа. Спосіб очищення за допомогою вісесиметричного гідродинамічного випромінювача [6] дозволяє одержати високу якість очищення - залишок забруднень на поверхнях деталей не перевищує 0,01мг/см 2. При цьому тривалість очищення приблизно на 20% менша, а питомі енергетичні витрати в 3 рази менші, ніж при використанні в якості робочих органів магнітострикційних перетворювачів [9, 11]. Обертання виробу 19, що очищається, з малою кутовою швидкістю сприяє рівномірній обробці його поверхні в зоні максимального кавітаційного ефекту випромінювачів 7. Оптимальний температурний режим робочої рідини забезпечується за допомогою електронагрівника 24, термодатчика 9 і вольтметра з температурною шкалою 10. Використання надлишкового статичного тиску в камері 2 дозволить знизити час очищення й зменшити концентрацію хімічно-активних речовин у миючій рідині [11]. Все це сприяє підвищенню якості й скороченню тривалості процесу очищення. Розроблений агрегат можна рекомендувати для очищення прецизійних деталей від технологічних і експлуатаційних забруднень із високим ступенем адгезії до металевої поверхні. Джерела інформації: 1. Авторское свидетельство СССР №558722, МПК В08В3/12, 1977. Ультразвуковое устройство для очистки изделий / Агранат Б.А. и др. // Бюл. №19. 2. Агранат Б.А. и др. Основы физики и техники ультразвука. - М.: Высшая школа, 1987. - 352с. 6 3. Панов А.П. Ультразвуковая очистка прецизионных деталей. - М.: Ма шиностроение, 1984. 88с. 4. Патент России №94012725, МПК В08В3/12, 1995. Способ обработки поверхностей металлических изделий, загрязненных нефтепродуктами, преимущественно асфальтосмолистыми отложениями / Межевитинов Ю.П. и др. 5. Ультразвуковая технология / Под ред. Б.А. Аграната. - М.: Металлургия, 1974. - С.298-300. 6. Авторское свидетельство СССР №806153, МПК В06В 1/20, 1981. Гидродинамическая излучающая система / Кортнев А.В., Назаренко А.Ф., Сухарьков О.В. //Бюл. №7. 7. Максимов В.Г., Сухарьков О.В., С ухарьков А.О. Очистка деталей автомобилей с использованием гидродинамических излучателей // Тр. Одес. политехи, ун-та. - Одесса, 2002. - Вып.1(17). С.65-68. 8. Дудзинский Ю.М., Сухарьков О.В., Маничева Н.В. Энергетика прямоточного гидродинамического излучателя в условиях гидростатического давления // Акустичний вісник, HAH України, 2004. - Т.7, №1. - С.44-49. 9. Сухарьков А.О. Дослідження процесу очищення деталей автотранспортних засобів за допомогою гідродинамічних випромінювачів // Зб. наук, праць "Проектування, виробництво та експлуатація автотранспортних засобів і поїздів", Асоціація "Автобус". - 2003. - Вип.7. - С.160-163. 10. Дудзінський Ю.М., Сухарьков О.В., Манічева Н.В. Модель прямоточного гідродинамічного випромінювача з кільцевим соплом і східчастою перешкодою // Акустичний вісник, НАН України, 2004. - Т.7, №3. - С.49-54. 11. Дудзинский Ю.М., С ухарьков А.О., С ухарьков О.В. Очистка прецизионных деталей машин в мощных акустических полях / Прогрессивные технологии и системы машиностроения: Международный сб. научных тр удов. - Донецк: ДонНТУ, 2003. - Вып. 25. - С.123-127. 12. Сухарьков О.В., Теплечук A.M., С ухарьков А.О. Очистка прецизионных деталей двигателей внутреннего сгорания с помощью гидродинамических излучателей // Тр. Одес. политехи, ун-та. Одесса, 1999, - Вып. 3(9). - С.73-76. 7 Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова 29954 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601